一種液壓鉆機頂錘式?jīng)_擊旋轉(zhuǎn)動力頭的制作方法
【專利摘要】一種液壓鉆機頂錘式?jīng)_擊旋轉(zhuǎn)動力頭，包括沖擊機構(gòu)和旋轉(zhuǎn)機構(gòu)，所述沖擊機構(gòu)包括打擊組、頻率組和限位組，所述旋轉(zhuǎn)機構(gòu)包括旋轉(zhuǎn)組、倒打組、花鍵軸、倒打緩沖器，所述限位組通過油路分別與打擊組和頻率組連接，所述限位組控制打擊組的活塞運動，所述頻率組與打擊組連接并且控制打擊組的活塞的打擊頻率。本發(fā)明具有結(jié)構(gòu)簡單，沖擊頻率快、沖擊功大、適應面廣、壽命長等優(yōu)點，可實用于液壓錨桿鉆機上，而在巖土錨固工程中,大量遇到的是破碎巖石，砂卵石層,沖擊回轉(zhuǎn)鉆進方法是最優(yōu)選擇之一。
【專利說明】一種液壓鉆機頂錘式?jīng)_擊旋轉(zhuǎn)動力頭

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種液壓鉆機頂錘式?jīng)_擊旋轉(zhuǎn)動力頭。

【背景技術(shù)】
[0002]液壓錨桿鉆機主要應用于電站、公路及鐵路等山體邊坡治理錨索加固、隧道管棚超前支護、基坑斜拉樁錨索、抗浮錨桿、地源熱泵井、路基加固、水電工程大壩基礎(chǔ)及壩身防滲處理、排水孔、礦山及采石場爆破孔、微型樁孔等工程。傳統(tǒng)液壓錨桿鉆機動力頭是旋轉(zhuǎn)式液壓動力頭，不具備沖擊功能，在遇到巖層，砂卵石層時，需要借助潛孔沖擊器來進行破巖作業(yè)，需要匹配空壓機和沖擊器，施工費用高，作業(yè)效率低。一些廠家采用液壓破碎錘接到回轉(zhuǎn)式動力頭后面進行沖擊功能擴充，由于液壓破碎錘沖擊頻率低，單次沖擊力大，整體缺少打擊緩沖，所以容易損壞動力頭。通過對巖層破碎作業(yè)的研究，采用沖擊回轉(zhuǎn)鉆進這種回轉(zhuǎn)和沖擊聯(lián)合破巖的鉆進方法，沖擊回轉(zhuǎn)鉆進方法主要是把高頻低能量的沖擊脈沖載荷傳給普通回轉(zhuǎn)鉆進的硬質(zhì)合金鉆頭或金剛石鉆頭，由不斷移動的軸向載荷和其它載荷綜合作用，進行切削，研磨或壓碎巖石，同時在有節(jié)奏的動載荷作用下，使巖石破碎，并在巖石內(nèi)部形成附加的疲勞應力，而在巖土錨固工程中，大量遇到的是破碎巖石，砂卵石層。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)之不足而提供一種解決不同圍巖頂板條件下的錨桿支護問題，沖擊頻率快，大大減低了成本，提高了效率的液壓鉆機頂錘式?jīng)_擊旋轉(zhuǎn)動力頭。
[0004]本發(fā)明的目的通過下述技術(shù)方案予以實現(xiàn):
[0005]一種液壓鉆機頂錘式?jīng)_擊旋轉(zhuǎn)動力頭，包括沖擊機構(gòu)和旋轉(zhuǎn)機構(gòu)，所述沖擊機構(gòu)包括打擊組、頻率組和限位組，所述旋轉(zhuǎn)機構(gòu)包括旋轉(zhuǎn)組、倒打組、花鍵軸、倒打緩沖器，所述限位組通過油路分別與打擊組和頻率組連接，所述限位組控制打擊組的活塞運動，所述頻率組與打擊組連接并且控制打擊組的活塞的打擊頻率，所述打擊組包括基座和安裝在基座內(nèi)的活塞，所述旋轉(zhuǎn)組包括齒輪箱和支撐座，所述倒打組包括倒打外殼、固定環(huán)和倒打活塞，所述齒輪箱通過支撐座安裝在鉆機的托座上，所述齒輪箱通過液壓馬達帶動運行，所述齒輪箱中部設(shè)有內(nèi)腔，所述齒輪箱的內(nèi)腔中安裝有花鍵軸，所述花鍵軸由齒輪箱的內(nèi)齒輪帶動旋轉(zhuǎn)，所述基座安裝在所述齒輪箱上方，使得基座中的活塞置于齒輪箱內(nèi)腔的花鍵軸正上方，所述倒打外殼安裝在所述齒輪箱下方，所述固定環(huán)固定在倒打外殼內(nèi)，并且將設(shè)置在固定環(huán)中且套裝在所述花鍵軸外的倒打活塞與花鍵軸固定，所述花鍵軸的最大外徑的臺階限位在所述倒打活塞上，當所述打擊組活塞向下運動時，沖擊花鍵軸，同時所述倒打活塞在所述花鍵軸受到?jīng)_擊時起到緩沖的作用。
[0006]所述齒輪箱內(nèi)設(shè)有大齒輪、內(nèi)齒輪和小齒輪，所述小齒輪安裝在所述液壓馬達轉(zhuǎn)軸上，所述小齒輪與大齒輪外齒哨合，所述內(nèi)齒輪安裝在大齒輪內(nèi)，所述內(nèi)齒輪外齒與所述的大齒輪內(nèi)齒嚙合相配合，所述內(nèi)齒輪套裝在所述花鍵軸外并且與花鍵軸的鍵槽配合從而帶動花鍵軸旋轉(zhuǎn)，所述花鍵軸可在內(nèi)齒輪內(nèi)沿軸向滑動。
[0007]所述打擊組上安裝有高低切換閥，所述齒輪箱上安裝有兩個液壓馬達，所述高低速切換閥的兩個控制端分別與第一旋轉(zhuǎn)控制口和第二旋轉(zhuǎn)控制口連接，高低速切換閥的兩個進油口分別與第一旋轉(zhuǎn)進油口和第二旋轉(zhuǎn)進油口連接，第一液壓馬達分別與第一旋轉(zhuǎn)進油口和高低速切換閥連接，第二液壓馬達分別與第二旋轉(zhuǎn)進油口和高低速切換閥連接，當?shù)谝恍D(zhuǎn)控制口控制時，第一旋轉(zhuǎn)進油口進油依次通過高低速切換閥、第一液壓馬達、第二液壓馬達、再通過高低速切換閥到第二旋轉(zhuǎn)進油口的油路上，此時兩個馬達串聯(lián)在一起并正轉(zhuǎn)，當?shù)诙D(zhuǎn)進油口進油，依次通過高低速切換閥、第二液壓馬達、第一液壓馬達、再通過高低速切換閥到第一旋轉(zhuǎn)進油口的油路上，此時兩個馬達串聯(lián)在一起并反轉(zhuǎn)。當?shù)诙D(zhuǎn)控制口控制時，第一旋轉(zhuǎn)進油口進油時，高壓油同時通過第一液壓馬達和第二液壓馬達，此時兩個馬達并聯(lián)在一起并正轉(zhuǎn)，反之反轉(zhuǎn)。
[0008]所述倒打活塞設(shè)有一個進油口和一個出油口，所述進油口與打擊進油口連接，出油口上安裝有節(jié)流接頭和倒打緩沖器。
[0009]所述限位組包括閥體和閥芯，所述打擊組包括前基座、活塞、前緩沖器、后緩沖器和后基座，所述限位組安裝在肖II基座上，所述肖II基座一端安裝在旋轉(zhuǎn)機構(gòu)旋轉(zhuǎn)基座上，另一端卡裝有所述后基座，所述活塞安裝在所述前基座與后基座的內(nèi)腔中，所述前緩沖器安裝在所述的前基座上，所述后緩沖器安裝在所述后基座上，所述閥體設(shè)有進油口和出油口，所述閥芯安裝在所述閥體內(nèi)，所述閥芯上端與閥體之間設(shè)有第一油腔，所述閥芯中部與閥體之間設(shè)有第二油腔、第三油腔和第四油腔，所述閥芯底部與閥體之間設(shè)有第五油腔，所述活塞前端設(shè)有第一凹槽與前基座上的第六油腔連通，所述活塞后端設(shè)有第二凹槽與前基座和后基座之間形成的第七油腔連通，所述第一油腔通過油路與第六油腔連通，所述第六油腔通過油路與前緩沖器連接，所述第二油腔通過油路與第七油腔連通，所述第三油腔通過油路與后緩沖器連接，當所述閥芯置于上位時，所述第一油腔與進油口連通，所述第二油腔和第三油腔連通，當閥芯置于下位時，所述第六油腔通過所述活塞的第一凹槽與第四油腔連通，所述第二油腔和第三油腔不連通，所述第三油腔與出油口連通，所述第一油腔與第二油腔連通。
[0010]所述活塞在第六油腔內(nèi)的受力面小于活塞在第七油腔內(nèi)的受力面，所述閥芯在第四油腔內(nèi)的受力面積小于閥芯在第一油腔內(nèi)的受力面積，所述閥芯在第五油腔內(nèi)的受力面積大于閥芯在第一油腔內(nèi)的受力面積，所述閥芯在第一油腔內(nèi)的受力面與閥芯在第四油腔內(nèi)的受力面之和大于閥芯在第五油腔內(nèi)的受力面。
[0011]所述頻率組包括安裝在前基座上的頻率閥閥體，所述頻率閥閥體的活塞腔內(nèi)安裝有頻率活塞，所述頻率活塞的上端通過彈簧支撐在頻率閥閥體的上端蓋上，下端支撐在頻率閥閥體的下端蓋上，所述頻率活塞的下端側(cè)壁設(shè)有凹槽與頻率閥閥體之間形成第八油腔，所述第八油腔與控制油口連通，所述頻率閥閥體沿軸向設(shè)有四個頻率控制油口，所述頻率活塞的上端側(cè)壁設(shè)有凹槽與頻率閥閥體之間形成第九油腔，當頻率活塞在初始位置時，四個所述頻率控制油口均與第九油腔連通，頻率活塞通過所述控制油口進油壓力控制頻率活塞上下運動，隨著頻率活塞向上運動直到最上端時，依次封閉下面三個頻率控制油口，另一個頻率控制油口始終與第四油腔連通。
[0012]所述倒打緩沖器和所述前、后緩沖器為一邊充高壓氮氣另一邊充液壓油的緩沖器。
[0013]由于采用上述方案，本裝置將沖擊機構(gòu)和旋轉(zhuǎn)機構(gòu)結(jié)合，在現(xiàn)有的錨桿鉆機上增加一個沖擊功能，在正常頂板條件下，旋轉(zhuǎn)式錨桿鉆機仍以旋轉(zhuǎn)方式打孔，當需要輔以沖擊時，把本裝置通過沖擊機構(gòu)的活塞對旋轉(zhuǎn)機構(gòu)上的花鍵軸進行沖擊，從而保證在旋轉(zhuǎn)鉆孔時超前沖擊破巖，使孔底巖石產(chǎn)生微觀裂縫，以使旋轉(zhuǎn)鉆孔更為有效，當遇到局部堅硬巖層時，以沖擊鉆孔為主，充分發(fā)揮沖擊破的特點，并輔以旋轉(zhuǎn)切削，從而有效的解決不同圍巖頂板條件下的錨桿支護問題，大大減低了成本，提高了效率；
[0014]本裝置通過安裝在旋轉(zhuǎn)組上的倒打組，使得在工作倒打活塞在花鍵軸受到?jīng)_擊時起到緩沖的作用，防止剛性碰撞，提高動力頭使用壽命，在提升鉆桿同時可以反向沖擊，以使鉆桿松動，便于拆卸鉆桿；
[0015]本裝置通過安裝在打擊組上的頻率組來控制打擊組的打擊頻率，通過控制油口控制頻率活塞移動改變活塞與油腔的受力面積，從而可控制打擊頻率，同時也可以提高活塞打擊頻率，在巖土錨固工程中，可根據(jù)不同的巖層情況來調(diào)整頻率，提高打擊效率和打擊力度，降低成本；
[0016]本裝置通過高低切換閥，在工作中，通過旋轉(zhuǎn)控制口來切換閥口位置，改變所述的兩個液壓馬達的連接方式，并聯(lián)時，所述的旋轉(zhuǎn)組輸出為低速高扭矩，串聯(lián)時，所述的旋轉(zhuǎn)組輸出為高速低扭矩，
[0017]本裝置的打擊組采用了兩個緩沖器，通過緩沖器與閥芯配合從而控制活塞運動，提高了活塞運動的頻率，本裝置的倒打緩沖器和前、后緩沖器通過氣體的壓縮、膨脹來起到緩沖和提供瞬間動能的作用。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]圖2為本發(fā)明的液壓原理圖。
[0020]圖3為本發(fā)明打擊組活塞處于初始位置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021]圖4為本發(fā)明限位組閥芯換向、活塞回程的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0022]圖5為本發(fā)明與頻率組連接的結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實施方式】
[0023]下面結(jié)合附圖，來說明液壓鉆機頂錘式?jīng)_擊旋轉(zhuǎn)動力頭的【具體實施方式】。
[0024]如圖1至圖5所示，一種液壓鉆機頂錘式?jīng)_擊旋轉(zhuǎn)動力頭，包括沖擊機構(gòu)和旋轉(zhuǎn)機構(gòu)，所述沖擊機構(gòu)包括打擊組1、頻率組和限位組2，所述旋轉(zhuǎn)機構(gòu)包括旋轉(zhuǎn)組、倒打組、花鍵軸6、倒打緩沖器，所述限位組2通過油路分別與打擊組和頻率組連接，所述限位組2控制打擊組1的活塞運動，所述頻率組與打擊組連接并且控制打擊組1的活塞的打擊頻率，所述打擊組1包括基座和安裝在基座內(nèi)的活塞14，所述旋轉(zhuǎn)組包括齒輪箱4和支撐座7，所述倒打組包括倒打外殼5、固定環(huán)52和倒打活塞51，所述齒輪箱4通過支撐座7安裝在鉆機的托座上，所述齒輪箱4通過液壓馬達3帶動運行，所述齒輪箱4中部設(shè)有內(nèi)腔，所述齒輪箱4的內(nèi)腔中安裝有花鍵軸6，所述花鍵軸6由齒輪箱4的內(nèi)齒輪42帶動旋轉(zhuǎn)，所述基座安裝在所述齒輪箱4上方，使得基座中的活塞14置于齒輪箱4內(nèi)腔的花鍵軸6正上方，所述倒打外殼5安裝在所述齒輪箱4下方，所述固定環(huán)52固定在倒打外殼5內(nèi)，并且將設(shè)置在固定環(huán)52中且套裝在所述花鍵軸6外的倒打活塞51與花鍵軸6固定，所述花鍵軸6的最大外徑的臺階限位在所述倒打活塞51上，當所述打擊組1活塞14向下運動時，沖擊花鍵軸6，同時所述倒打活塞51在所述花鍵軸6受到?jīng)_擊時起到緩沖的作用；
[0025]所述齒輪箱4內(nèi)設(shè)有大齒輪41、內(nèi)齒輪42和小齒輪43，所述小齒輪43安裝在所述液壓馬達3轉(zhuǎn)軸上，所述小齒輪43與大齒輪41外齒嚙合，所述內(nèi)齒輪42安裝在大齒輪41內(nèi)，所述內(nèi)齒輪42外齒與所述的大齒輪41內(nèi)齒嚙合相配合，所述內(nèi)齒輪42套裝在所述花鍵軸6外并且與花鍵軸的鍵槽配合從而帶動花鍵軸6旋轉(zhuǎn)，所述花鍵軸6可在內(nèi)齒輪內(nèi)沿軸向滑動。
[0026]所述打擊組1上安裝有高低切換閥8，所述齒輪箱4上安裝有兩個液壓馬達3，所述高低速切換閥8的兩個控制端分別與第一旋轉(zhuǎn)控制口和第二旋轉(zhuǎn)控制口連接，高低速切換閥的兩個進油口分別與第一旋轉(zhuǎn)進油口和第二旋轉(zhuǎn)進油口連接，第一液壓馬達分別與第一旋轉(zhuǎn)進油口和高低速切換閥連接，第二液壓馬達分別與第二旋轉(zhuǎn)進油口和高低速切換閥連接，當?shù)谝恍D(zhuǎn)控制口控制時，第一旋轉(zhuǎn)進油口進油依次通過高低速切換閥、第一液壓馬達、第二液壓馬達、再通過高低速切換閥到第二旋轉(zhuǎn)進油口的油路上，此時兩個馬達串聯(lián)在一起并正轉(zhuǎn)，當?shù)诙D(zhuǎn)進油口進油，依次通過高低速切換閥、第二液壓馬達、第一液壓馬達、再通過高低速切換閥到第一旋轉(zhuǎn)進油口的油路上，此時兩個馬達串聯(lián)在一起并反轉(zhuǎn)。當?shù)诙D(zhuǎn)控制口控制時，第一旋轉(zhuǎn)進油口進油時，高壓油同時通過第一液壓馬達和第二液壓馬達，此時兩個馬達并聯(lián)在一起并正轉(zhuǎn)，反之反轉(zhuǎn)。
[0027]所述倒打活塞51設(shè)有一個進油口和一個出油口，所述進油口與打擊進油口連接，出油口上安裝有節(jié)流接頭53和倒打緩沖器54。
[0028]包括限位組2、閥芯212、前基座12、活塞14、前緩沖器15、后緩沖器16和后基座13，所述限位組2安裝在前基座12上，所述前基座12 —端安裝在旋轉(zhuǎn)機構(gòu)旋轉(zhuǎn)基座上，另一端卡裝有所述后基座13，所述活塞14安裝在所述前基座12與后基座13的內(nèi)腔中，所述前緩沖器15安裝在所述的前基座12上，所述后緩沖器16安裝在所述后基座13上，所述限位組2包括閥體和閥芯212，所述閥體設(shè)有進油口 211和出油口 213，所述閥芯212安裝在所述閥體內(nèi)，所述閥芯212上端與閥體之間設(shè)有第一油腔214，所述閥芯中部與閥體之間設(shè)有第二油腔215、第三油腔216和第四油腔217，所述閥芯底部與閥體之間設(shè)有第五油腔218，所述活塞14前端設(shè)有第一凹槽與前基座上的第六油腔17連通，所述活塞后端設(shè)有第二凹槽與前基座和后基座之間形成的第七油腔18連通，所述第一油腔214通過油路與第六油腔17連通，所述第六油腔17通過油路與前緩沖器15連接，所述第二油腔215通過油路與第七油腔18連通，所述第三油腔216通過油路與后緩沖器16連接，當所述閥芯212置于上位時，所述第一油腔214與進油口連通，所述第二油腔215和第三油腔216連通，當閥芯212置于下位時，所述第六油腔17通過所述活塞14的第一凹槽與第四油腔217連通，所述第二油腔215和第三油腔216不連通，所述第三油腔216與出油口 213連通，所述第一油腔214與第二油腔215連通。所述活塞14在第六油腔17內(nèi)的受力面小于活塞在第七油腔18內(nèi)的受力面，所述閥芯212在第一油腔214內(nèi)的受力面與閥芯212在第四油腔217內(nèi)的受力面之和大于閥芯212在第五油腔218內(nèi)的受力面。
[0029]如圖3所示，本裝置還可以設(shè)置頻率組9，所述頻率組9包括安裝在前基座上的頻率閥閥體，所述頻率閥閥體的活塞腔內(nèi)安裝有頻率活塞93，所述頻率活塞93的上端通過彈簧92支撐在頻率閥閥體的上端蓋9上，下端支撐在頻率閥閥體的下端蓋上，所述頻率活塞93的下端側(cè)壁設(shè)有凹槽與頻率閥閥體之間形成第八油腔99，所述第八油腔99與控制油口98連通，所述頻率閥閥體沿軸向設(shè)有四個頻率控制油口，所述頻率活塞93的上端側(cè)壁設(shè)有凹槽與頻率閥閥體之間形成第九油腔，當頻率活塞在初始位置時，四個所述頻率控制油口均與第九油腔連通，頻率活塞通過所述控制油口 93進油壓力控制頻率活塞上下運動，隨著頻率活塞向上運動直到最上端時，依次封閉下面三個頻率控制油口，另一個頻率控制油口始終與第四油腔連通。
[0030]本裝置的工作原理說明如下:
[0031〕 打擊組、限位組和頻率組配合的原理:
[0032]￡1、最初情形:
[0033]活塞14在最下端(自重作用)，閥芯212在最上端(液壓力作用)，閥芯212在第四油腔217內(nèi)的受力面積小于閥芯212在第一油腔214內(nèi)的受力面積，所述閥芯212在第一油腔214內(nèi)的受力面與閥芯212在第四油腔217內(nèi)的受力面之和大于閥芯212在第五油腔218內(nèi)的受力面，所述活塞14在第六油腔17內(nèi)的受力面小于活塞在第七油腔18內(nèi)的受力面。
[0034]6、活塞14回程:
[0035]高壓油從進油口 211進入限位組2，通過油道進入第六油腔17，第七油腔18與出口連接，活塞14向上運動，同時前緩沖器15受壓蓄能，第七油腔的液壓油從出口流出，由于出口孔徑截面積與后緩沖器進口孔徑截面積小于第七油腔的孔徑截面積，導致后緩沖器受壓，起到緩沖和背壓的作用，防止活塞14撞擊后基座13的端蓋；
[0036]閥芯212換向:
[0037]當活塞14向上運動到第六油腔17與第四油腔連通時，此時第一油腔214、第四油腔217和第五油腔218都受高壓，由于所述閥芯212在第一油腔214內(nèi)的受力面與閥芯212在第四油腔217內(nèi)的受力面之和大于閥芯212在第五油腔218內(nèi)的受力面，從而使得閥芯212向下運動；
[0038]么活塞14沖程:
[0039]當閥芯212向下運動到一定的距離后，進油口 211的高壓油同時進入第六油腔17和第七油腔18，由于所述活塞14在第六油腔17內(nèi)的受力面小于活塞在第七油腔18內(nèi)的受力面，使得活塞14向下運動，同時前緩沖器15提供一個瞬間動能，推動活塞14迅速向下運動，沖擊做功；
[0040]6、閥芯212換向；
[0041]當活塞14向下運動的同時，會使第六油腔17與第四油腔217斷開，此時第一油腔214和第五油腔218受高壓，由于所述閥芯212在第五油腔218內(nèi)的受力面積大于閥芯212在第一油腔214內(nèi)的受力面積，閥芯212會閥上運動；
[0042]這樣完成一個工作循環(huán)，當停鉆機時，控制動力頭的液壓閥的中位技能為0形，進出口油路都封閉，前緩沖器15提供高壓，使閥芯212 —直保持初始狀態(tài)。
[0043]頻率組工作時，高壓油從進油口進入限位組2，通過油道進入第六油腔17中，油壓推動活塞14向上運動，當活塞14向上運動到與第一頻率控制油口 97連通時，高壓油通過第四頻率控制油口 94進入限位組2中，當限位組2中閥體切換方向時，入口高壓油同時進入第六油腔17和第七油腔18，由于第七油腔18的受力面積小于第六油腔17的受力面積，使得活塞14向下運動，往復運動。當控制油口 98的油壓增大時，頻率活塞93克服彈簧92力向上運動，頻率活塞93會堵住第一頻率控制油口 97，活塞14向上運動到第二頻率控制油口 96時才連通，切換方向，從而改變了活塞14的運動行程，依次類推，活塞14向上運動到第三頻率控制油口 95時連通，切換方向，從而使得活塞行程越長打擊頻率越慢，打擊力越大，在巖土錨固工程中，可根據(jù)不同的巖層情況來調(diào)整頻率，提高打擊效率和打擊力度，降低成本。
[0044]打擊組、限位組和頻率組與旋轉(zhuǎn)組、倒打組配合的原理如下:
[0045]高壓油通過進油口 211進入限位組2的同時，也進入了倒打組中，由于倒打組出口安裝了節(jié)流接頭53，進入的油的流量大于出口的流量，使倒打組中的倒打活塞51向上運動，推動花鍵軸6保持位置不變，當打擊組的打擊活塞14沖擊花鍵軸6時，倒打組中的流量在節(jié)流接頭53的作用下不能快速流出和倒打緩沖器54共同起到了緩沖的作用。
[0046]當通過頻率控制口時，油壓進入頻率組9中，油壓克服頻率組9中的彈簧壓力，關(guān)閉油道口，使其與打擊組1前腔連通的位置發(fā)生變化，改變打擊活塞的行程，起到控制打擊組打擊頻率的效果。
【權(quán)利要求】
1.一種液壓鉆機頂錘式?jīng)_擊旋轉(zhuǎn)動力頭，包括沖擊機構(gòu)和旋轉(zhuǎn)機構(gòu)，所述沖擊機構(gòu)包括打擊組、頻率組和限位組，所述旋轉(zhuǎn)機構(gòu)包括旋轉(zhuǎn)組、倒打組、花鍵軸、倒打緩沖器，所述限位組通過油路分別與打擊組和頻率組連接，所述限位組控制打擊組的活塞運動，所述頻率組與打擊組連接并且控制打擊組的活塞的打擊頻率，其特征在于: 所述打擊組包括基座和安裝在基座內(nèi)的活塞，所述旋轉(zhuǎn)組包括齒輪箱和支撐座，所述倒打組包括倒打外殼、固定環(huán)和倒打活塞，所述齒輪箱通過支撐座安裝在鉆機的托座上，所述齒輪箱通過液壓馬達帶動運行，所述齒輪箱中部設(shè)有內(nèi)腔，所述齒輪箱的內(nèi)腔中安裝有花鍵軸，所述花鍵軸由齒輪箱的內(nèi)齒輪帶動旋轉(zhuǎn)，所述基座安裝在所述齒輪箱上方，使得基座中的活塞置于齒輪箱內(nèi)腔的花鍵軸正上方，所述倒打外殼安裝在所述齒輪箱下方，所述固定環(huán)固定在倒打外殼內(nèi)，并且將設(shè)置在固定環(huán)中且套裝在所述花鍵軸外的倒打活塞與花鍵軸固定，所述花鍵軸的最大外徑的臺階限位在所述倒打活塞上，當所述打擊組活塞向下運動時，沖擊花鍵軸，同時所述倒打活塞在所述花鍵軸受到?jīng)_擊時起到緩沖的作用。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液壓鉆機頂錘式?jīng)_擊旋轉(zhuǎn)動力頭，其特征在于:所述齒輪箱內(nèi)設(shè)有大齒輪、內(nèi)齒輪和小齒輪，所述小齒輪安裝在所述液壓馬達轉(zhuǎn)軸上，所述小齒輪與大齒輪外齒哨合，所述內(nèi)齒輪安裝在大齒輪內(nèi)，所述內(nèi)齒輪外齒與所述的大齒輪內(nèi)齒哨合相配合，所述內(nèi)齒輪套裝在所述花鍵軸外并且與花鍵軸的鍵槽配合從而帶動花鍵軸旋轉(zhuǎn)，所述花鍵軸可在內(nèi)齒輪內(nèi)沿軸向滑動。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液壓鉆機頂錘式?jīng)_擊旋轉(zhuǎn)動力頭，其特征在于:所述打擊組上安裝有高低切換閥，所述齒輪箱上安裝有兩個液壓馬達，所述高低速切換閥的兩個控制端分別與第一旋轉(zhuǎn)控制口和第二旋轉(zhuǎn)控制口連接，高低速切換閥的兩個進油口分別與第一旋轉(zhuǎn)進油口和第二旋轉(zhuǎn)進油口連接，第一液壓馬達分別與第一旋轉(zhuǎn)進油口和高低速切換閥連接，第二液壓馬達分別與第二旋轉(zhuǎn)進油口和高低速切換閥連接，當?shù)谝恍D(zhuǎn)控制口控制時，第一旋轉(zhuǎn)進油口進油依次通過高低速切換閥、第一液壓馬達、第二液壓馬達、再通過高低速切換閥到第二旋轉(zhuǎn)進油口的油路上，此時兩個馬達串聯(lián)在一起并正轉(zhuǎn)，當?shù)诙D(zhuǎn)進油口進油，依次通過高低速切換閥、第二液壓馬達、第一液壓馬達、再通過高低速切換閥到第一旋轉(zhuǎn)進油口的油路上，此時兩個馬達串聯(lián)在一起并反轉(zhuǎn)。當?shù)诙D(zhuǎn)控制口控制時，第一旋轉(zhuǎn)進油口進油時，高壓油同時通過第一液壓馬達和第二液壓馬達，此時兩個馬達并聯(lián)在一起并正轉(zhuǎn)，反之反轉(zhuǎn)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液壓鉆機頂錘式?jīng)_擊旋轉(zhuǎn)動力頭，其特征在于:所述倒打活塞設(shè)有一個進油口和一個出油口，所述進油口與打擊進油口連接，出油口上安裝有節(jié)流接頭和倒打緩沖器。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4之一所述的液壓鉆機頂錘式?jīng)_擊旋轉(zhuǎn)動力頭，其特征在于:所述限位組包括閥體和閥芯，所述打擊組包括前基座、活塞、前緩沖器、后緩沖器和后基座，所述限位組安裝在前基座上，所述前基座一端安裝在旋轉(zhuǎn)機構(gòu)旋轉(zhuǎn)基座上，另一端卡裝有所述后基座，所述活塞安裝在所述前基座與后基座的內(nèi)腔中，所述前緩沖器安裝在所述的前基座上，所述后緩沖器安裝在所述后基座上，所述閥體設(shè)有進油口和出油口，所述閥芯安裝在所述閥體內(nèi)，所述閥芯上端與閥體之間設(shè)有第一油腔，所述閥芯中部與閥體之間設(shè)有第二油腔、第三油腔和第四油腔，所述閥芯底部與閥體之間設(shè)有第五油腔，所述活塞前端設(shè)有第一凹槽與前基座上的第六油腔連通，所述活塞后端設(shè)有第二凹槽與前基座和后基座之間形成的第七油腔連通，所述第一油腔通過油路與第六油腔連通，所述第六油腔通過油路與前緩沖器連接，所述第二油腔通過油路與第七油腔連通，所述第三油腔通過油路與后緩沖器連接，當所述閥芯置于上位時，所述第一油腔與進油口連通，所述第二油腔和第三油腔連通，當閥芯置于下位時，所述第六油腔通過所述活塞的第一凹槽與第四油腔連通，所述第二油腔和第三油腔不連通，所述第三油腔與出油口連通，所述第一油腔與第二油腔連通。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的液壓鉆機頂錘式?jīng)_擊旋轉(zhuǎn)動力頭，其特征在于:所述活塞在第六油腔內(nèi)的受力面小于活塞在第七油腔內(nèi)的受力面，所述閥芯在第四油腔內(nèi)的受力面積小于閥芯在第一油腔內(nèi)的受力面積，所述閥芯在第五油腔內(nèi)的受力面積大于閥芯在第一油腔內(nèi)的受力面積，所述閥芯在第一油腔內(nèi)的受力面與閥芯在第四油腔內(nèi)的受力面之和大于閥芯在第五油腔內(nèi)的受力面。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的液壓鉆機頂錘式?jīng)_擊旋轉(zhuǎn)動力頭，其特征在于:所述頻率組包括安裝在前基座上的頻率閥閥體，所述頻率閥閥體的活塞腔內(nèi)安裝有頻率活塞，所述頻率活塞的上端通過彈簧支撐在頻率閥閥體的上端蓋上，下端支撐在頻率閥閥體的下端蓋上，所述頻率活塞的下端側(cè)壁設(shè)有凹槽與頻率閥閥體之間形成第八油腔，所述第八油腔與控制油口連通，所述頻率閥閥體沿軸向設(shè)有四個頻率控制油口，所述頻率活塞的上端側(cè)壁設(shè)有凹槽與頻率閥閥體之間形成第九油腔，當頻率活塞在初始位置時，四個所述頻率控制油口均與第九油腔連通，頻率活塞通過所述控制油口進油壓力控制頻率活塞上下運動，隨著頻率活塞向上運動直到最上端時，依次封閉下面三個頻率控制油口，另一個頻率控制油口始終與第四油腔連通。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的液壓鉆機頂錘式?jīng)_擊旋轉(zhuǎn)動力頭，其特征在于:所述倒打緩沖器和所述前、后緩沖器為一邊充高壓氮氣另一邊充液壓油的緩沖器。
【文檔編號】E21B6/04GK104453704SQ201410657153
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2014年11月18日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月18日
【發(fā)明者】吉偉 申請人:長沙天和鉆具機械有限公司